Nuklid

Ein Nuklid (von lateinisch nucleus ‚Kern‘) ist eine durch ihre Massenzahl $A$ (Anzahl der Nukleonen) und Ordnungszahl $Z$ (Anzahl der Protonen) festgelegte Atomsorte. Teilweise wird in die Definition des Begriffs auch der Energiezustand des Atomkerns mit eingeschlossen, sofern er hinreichend langlebig ist, d. h., Kernisomere werden als eigene Nuklide gezählt.

Schreibweisen

Ein Nuklid X wird formelmäßig wie folgt bezeichnet:

${}^A_Z \mathrm{X}^{z}$.

Dabei gibt $z$ entweder die Ionenladung an – also z. B. "+", "2+" – oder aber den Zustand des Atomkerns, z. B. * (Stern) für angeregt oder "m" für metastabil.

Rechts unten kann ein stöchiometrischer Index, also die Zahl solcher Atome im Molekül einer Verbindung, angeschrieben werden.

Beispiele:

${}^{60}_{27}\mathrm{Co}$ ,

${}^{110}_{47}\mathrm{Ag}_{}^\mathrm{m}$,

in vereinfachten Schreibweisen

⁶⁰Co oder Co-60

¹⁰⁰Ag^m oder ^100mAg oder Ag-110m.

In den vereinfachten Schreibweisen wird die Kernladungszahl fortgelassen; sie ist ja bereits durch das Elementsymbol festgelegt.

In älterer Literatur (vor etwa 1960) findet man auch rechts oben angeschriebene Massenzahlen, also z. B. ₂₇Co⁶⁰ oder Co⁶⁰.

Klassen von Nukliden

Die verschiedenen Nuklide ein und desselben chemischen Elements, also mit gleicher Anzahl an Protonen, werden als Isotope dieses Elements bezeichnet. Bis zur internationalen Einführung des Begriffs Nuklid (ca. 1950) wurde „Isotop“ verwirrend auch in der allgemeinen Bedeutung Atomsorte gebraucht; zuweilen geschieht dies noch heute (2012).

Nuklide mit gleicher Massenzahl heißen Isobare (von griechisch für gleich schwer), Nuklide mit gleicher Neutronenzahl Isotone. Isomere sind Nuklide, deren Atomkerne sich bei gleicher Ladung und gleicher Massenzahl in verschiedenen inneren Zuständen befinden. Instabile Nuklide sind radioaktiv und werden Radionuklide genannt.

Bezeichnung	Charakteristikum	Beispiele	Bemerkungen
Isotope	gleiche Protonenzahl	${}^{12}_{\ 6}\mathrm{C}, {}^{13}_{\ 6}\mathrm{C}$
Isotone	gleiche Neutronenzahl	${}^{13}_{\ 6}\mathrm{C}, {}^{14}_{\ 7}\mathrm{N}$
Isobare	gleiche Massenzahl	${}^{17}_{\ 7}\mathrm{N}, {}^{17}_{\ 8}\mathrm{O}, {}^{17}_{\ 9}\mathrm{F}$	siehe Betazerfall
Spiegelkerne	Neutronenzahl und Protonenzahl vertauscht	${}^{3}_{1}\mathrm{H}, {}^{3}_{2}\mathrm{He}$	Spezialfall der Isobare
Isodiaphere	gleicher Neutronenüberschuss	${}^{12}_{\ 6}\mathrm{C}, {}^{14}_{\ 7}\mathrm{N}$
Isomere	unterschiedliche innere Zustände	${}^{99}_{43}\mathrm{Tc}, {}^{99\mathrm{m}}_{\ \ 43}\mathrm{Tc}$	nur langlebige Zustände

In der Natur existieren 256 Nuklide, die nach derzeitigem Kenntnisstand für stabil gehalten werden, und etwa 80 Radionuklide. Weit über tausend weitere Radionuklide wurden künstlich erzeugt.

Nuklidkarten geben eine Übersicht über Massenzahlen, Protonen- und Neutronenzahlen und meist auch Zerfallsarten und Halbwertszeiten der bekannten Nuklide.

Siehe auch

• Karlsruher Nuklidkarte
• Liste der Isotope

Weblinks

• Nuklidkarte mit allen bekannten Nukliden
• Details zu den Nukliden
• Tabellarisches Periodensystem mit Nuklidinformationen